一种新型装配式钢骨混凝土节点的抗震性能研究

为了避免装配式钢骨混凝土节点核心区的破坏,提出一种可实现损伤部位转移的新型节点形式.以框架边节点为研究对象,建立7组节点数值模型,开展低周反复荷载试验.从混凝土等效塑性应变、钢筋骨架Mises应力、节点滞回曲线和骨架曲线等方面计算分析,探究混凝土强度等级、柱轴压比、焊接位置、梁柱强度比等参数的影响.结果表明:装配式节点可将损伤位置从核心区转移到梁端;增加混凝土强度等级,可提高节点承载能力,但节点耗能能力和延性会下降;调整柱轴压比,可减小等效塑性应变,但对钢筋骨架应力、耗能能力、承载能力等影响极小;增加焊接位置至柱边距离,可使节点损伤部位外移,屈服后刚度和承载力有所提高,但耗能能力有所下降;增加梁柱强度比能够改善节点的耗能能力和承载力,但当强度比超过0.6时,梁端与节点核心区应力差变小.     

考虑楼板效应的外环板式梁柱节点抗弯承载力

楼板的存在对梁柱节点的局部受力影响显著, 在梁柱节点设计中, 若仅仅把楼板与钢梁的组合效应作为安全储备, 可能会产生结构由"强柱弱梁"转变成"强梁弱柱"的颠覆性结果, 因此忽略混凝土楼板对节点承载力及刚度的影响是造成破坏的重要原因.基于已完成的带楼板的T型梁柱节点低周往复荷载试验, 建立了非线性有限元分析模型.为了更加全面地了解钢梁-楼板组合节点的工作机制, 进一步补充完善试验研究的不足, 模型考虑了楼板与钢梁之间的栓钉连接以及材料非线性等因素, 模型的计算结果与试验结果具有高吻合度.在此基础上, 通过有限元参数分析, 详细分析了构件尺寸效应、轴压比、楼板厚度、楼板强度和柱宽厚比共五个参数对考虑楼板影响的外环板式梁柱节点抗震性能的影响.结果表明尺寸效应、轴压比对梁端抗弯承载力及刚度的影响小到可以忽略, 楼板厚度、楼板强度和柱宽厚比对梁端抗弯承载力有显著影响.结合理论分析进一步提出了考虑楼板影响的外环板式梁柱节点梁端抗弯承载力计算公式, 通过对比公式计算结果与试验、有限元分析结果可得, 该计算公式可较好的计算带楼板外环板式梁柱节点梁端抗弯承载力.      

高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理

随着我国高层建筑混凝土结构高度的不断增加,在高层建筑底部区域,柱混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级的情况经常存在,本文根据(高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)的规定,经实例定量验算,提出一种节点区较简易处理方法,保证高层建筑框架梁柱节点区混凝土满足承载力要求。     

铝合金H型截面梁柱节点的耗能性能分析

铝合金作为一种新型建筑材料,有着质量轻、耐腐蚀、易施工等特点。梁柱节点作为结构的核心部位,对结构的性能有着重要的作用。但国内外文献对铝合金H型截面梁柱节点的耗能性能的研究较少,因此借助ABAQUS有限元软件建立模型,通过分析滞回曲线、骨架曲线、承载能力等参数,研究了铝合金H型截面梁柱节点的耗能性能。     

20MnSiV抗震钢筋的性能及钒的析出分析

对Φ28mm 钢筋进行了拉伸、焊接、应变时效以及夏氏冲击试验,并通过 TEM 对钢筋中 V 的析出物进行分析。结果表明:钢筋的强度较高,塑性有待于提高;焊接钢筋拉伸强度达到基体水平,弯曲试验焊缝没有出现裂纹;热轧态钢筋和应变时效钢筋低温韧性较好,韧脆转变温度较低;轧后冷却速度较快,冷却时间短,热轧钢筋中 V 的析出物较少。     

轻质混凝土拼装墙板填充钢框架协同抗震性能试验研究

为了研究墙板与钢框架结构之间的协同抗震性能,对采用不同墙框连接节点的轻质混凝土拼装墙板填充钢框架进行了低周往复荷载试验。通过对比试件的承载力、滞回性能、刚度、耗能以及延性性能,探讨了轻质混凝土拼装墙板及其整体性对结构抗震性能的影响。结果表明:填充墙板钢框架结构的最终破坏形态以墙板挤压开裂,框架梁柱端部翼缘屈曲为主;轻质混凝土拼装墙板与钢框架协同工作,有利于提高结构整体的承载力和变形能力,减轻钢框架在平面内的屈曲破坏;与刚性节点相比,采用柔性节点连接墙板与钢框架对结构的承载力、层间刚度和耗能能力更为有利;增强拼装墙板的整体性,有助于提高结构整体刚度、变形和耗能能力。研究结果可为轻质混凝土拼装墙板填充钢框架结构的抗震设计提供参考。      

冷弯薄壁C型钢节点的抗震性能试验研究

通过4个冷弯薄壁C型钢梁柱节点的低周反复荷载试验,以节点板螺栓间距与节点板厚度为参数,研究分析了该种节点的滞回曲线、延性与承载能力、刚度退化、耗能能力及其破坏特征。结论表明,冷弯薄壁C型钢梁柱节点的滞回曲线呈纺锤形,延性系数在2.38～3.56之间,达到极限荷载后刚度退化较快,耗能能力较强。由于节点最终的破坏为冷弯薄壁C型钢梁受弯破坏,所以螺栓间距与节点板厚度对节点的受力性能和抗震性能影响不大。     

古砖塔子结构压剪复合受力性能分析

为研究古塔子结构的受力性能,设计制作了3件不同楼层的子结构缩尺模型试件,进行低周反复加载试验,观察试件的开裂、变形及破坏现象;建立数值模型进行计算,得到了试验荷载作用下各试件的等效塑性应变、荷载?位移曲线,将计算结果与试验结果进行对比,分析竖向压应力对古塔砌体抗震性能的影响。结果表明,特征荷载的计算值相对试验值的误差均小于21%,等效塑性应变的分布与试件开裂破坏区域一致;当竖向压力保持恒定时,随着水平荷载的增大,塔体沿砌筑缝逐渐开裂破坏,裂缝宽度亦随之增大,在塔体洞口周围的破坏更为明显,且试件残余变形增大;随着压剪比的增大,古塔砌体开裂破坏的范围减小,抗剪承载力、刚度以及耗能能力均有所提高,但延性和变形能力略有降低。研究结果为砖石古塔建筑结构损伤及抗震能力评定提供参考。      

余热处理生产高强度钢筋性能研究

通过余热处理技术优化控冷工艺控制系统,制定合理的穿水冷却操作规程,生产了符合国家标准及英、美、德等先进国家标准的高强度等级建筑钢筋。研究表明,钢筋表面发生淬火、回火转变,根据强度等级的不同,显微组织为回火马氏体或者回火索氏体,芯部为铁素体加珠光体或者铁素体加索氏体、贝氏体等,钢筋具有高强度和良好塑性的理想配合。钢筋经常规焊接后,焊接区域强度下降幅度较大,所以此工艺生产的高强度钢筋更适用于非焊接方式连接。     

余热处理生产高强度钢筋性能研究

余热处理技术通过优化控冷工艺控制系统,制定合理的穿水冷却操作规程,生产符合国家标准及英、美、德等先进国家标准的高强度等级建筑钢筋。研究表明,钢筋表面发生淬火、回火转变,根据强度等级的不同,显微组织为回火马氏体或者回火索氏体,芯部为铁素体加珠光体或者铁素体加索氏体、贝氏体等,钢筋具有高强度和良好塑性的理想配合。钢筋经常规焊接后,焊接区域强度下降幅度较大,所以此工艺生产的高强度钢筋更适用于非焊接方式连接。